c++ - 简单的递归排序算法，难以理解

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int N = 100000;
void sort(int* a, int lo, int hi)
{
    int i = lo;
    if (lo >= hi)
        return;
    for (int j = hi, mode = 1; i < j; mode > 0 ? j-- : i++)
        if (a[i] > a[j])
        {
            swap(a[i], a[j]);
            mode = -mode;
        }
    sort(a, lo, i - 1);
    sort(a, i + 1, hi);
}
bool check(int* a)
{
    for (int i = 1; i < N; i++)
        if (a[i] < a[i - 1])
            return false;
    return true;
}
int main()
{
    int a[N];
    for (int i = 0; i < N; i++)
        a[i] = (i * 17 + 107) % 10;
    sort(a, 0, N - 1);
    cout << (check(a) ? "correct" : "incorrect") << endl;
    return 0;
}

我找到了这种排序算法，但是经过很长时间的尝试却无法理解。它看起来非常简单和简短。我认为可以通过不变量证明a[lo:i]的任何元素都小于a[j:hi]的任何元素，但是我无法证明该语句在每次循环迭代之后都正确(在j--或i++之后)。

最佳答案

它是quicksort的修改版本，以1st元素为轴。

该算法基本上执行以下操作:

它有两个指针，从i开始的0和从j开始的length-1。

它会一直递减j直到a[j] < a[i]。此时，它交换它们的值。
此后，j保持该值，并且i开始再次递增，直到a[j] < a[i]为止。此时，它再次交换它们的值，现在j再次开始递减。

因此，如果您看到的话，每个比较都将与第一个元素进行。循环结束后，第一个元素将在其正确位置着陆。